硅片及其制造方法与流程

本申请涉及单晶，特别涉及一种硅片及其制造方法。

背景技术：

1、单晶硅是现代半导体技术的基础材料，其制造过程对整个半导体产业有着重要影响。（czochralski，cz）法是一种广泛应用于生产高品质单晶硅的技术，该方法通过精确控制生长环境来制造出具有特定晶体结构的硅材料，为电子和光电器件提供原料。

2、光伏领域中，通常将圆柱形的单晶硅棒切除头尾，利用开方机将圆柱形的单晶硅棒磨削成标准尺寸的方棒，再经切片处理得到的单晶硅片用于制造太阳能电池。随着光伏行业向大尺寸硅片发展，如何提高晶棒的利用率成为亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本申请提供一种硅片及其制造方法，至少可以提升晶棒的利用率。

2、本申请一方面提供一种硅片的制造方法，包括：制备晶棒，晶棒的直径为a，晶棒包括相对设置的第一端面和第二端面；以晶棒的第一端面或第二端面作为参考面，将参考面划分为至少5个矩形区，沿第一方向至少有三个矩形区，且沿第二方向至少有三个矩形区，第一方向与第二方向交叉，矩形区的长边为b，短边为c，其中，a、b和c满足：c＜b＜2c，且0.23a＜c＜0.25a；将晶棒切割为至少5根方棒，每一矩形区对应一根方棒；沿方棒的径向对方棒进行切片处理，得到硅片。

3、可选地，将参考面划分为至少5个矩形区，包括：将参考面划分为第一区域和第一区域以外的第二区域，第二区域位于第一区域的四周边缘，第一区域沿第一方向的长度为第一长度l1，第一区域沿第二方向的长度为第二长度l2，其中，l1和l2满足：l1≥3c，l2≥b+2c；对第一区域进行划分，在第一区域内划分出至少5个矩形区。

4、可选地，对第一区域进行划分之前，包括：去除晶棒的第二区域对应的部分，保留晶棒的第一区域对应的部分。

5、可选地，将晶棒切割为至少5根方棒，包括：以第一方向上排列的三个矩形区沿第二方向的两侧边缘所在的直线作为切割线，沿晶棒的轴线对晶棒进行切割处理，将晶棒切割为沿第二方向排列的第一部分、第二部分和第三部分；以第一部分对应矩形区沿第一方向的两侧边缘所在的直线为切割线，对第一部分进行切割处理，以获得至少1个方棒；以第二部分对应矩形区沿第一方向的两侧边缘所在的直线为切割线，对第二部分进行切割处理，以获得至少3个方棒；以第三部分对应矩形区沿第一方向的两侧边缘所在的直线为切割线，对第三部分进行切割处理，以获得至少1个方棒。

6、可选地，沿第一方向上，相邻的矩形区的长边对齐设置；沿第二方向上，位于中间的矩形区的短边与沿第二方向两侧的两个矩形区的长边对齐设置。

7、可选地，沿第一方向上，相邻矩形区的长边之间间隔设置；沿第二方向上，位于中间的矩形区的短边与沿第二方向两侧的两个矩形区的长边重合设置。

8、可选地，沿第一方向上，相邻矩形区的长边之间间隔的宽度为1mm~10mm。

9、可选地，制备晶棒的步骤包括：进行熔融步骤，在坩埚内加入晶料，对晶料进行加热，以使晶料熔融；对坩埚施加水平方向的磁场，磁场的磁体中位线与坩埚中的液面齐平；进行引晶步骤、放肩步骤、等径步骤和收尾步骤；对晶棒进行第一降温处理至第一预设温度；对晶棒进行第二降温处理至第二预设温度；对晶棒进行第三降温处理至第三预设温度；其中，第一降温处理的冷却速率小于第二降温处理的冷却速率，第二降温处理的冷却速率小于第三降温处理的冷却速率。

10、可选地，第一预设温度为900℃~1100℃；第二预设温度为300℃~500℃；第三预设温度为22℃~28℃。

11、本申请另一方面还提供一种硅片，采用上述的硅片的制造方法制作而成。

12、本申请提供的技术方案至少具有以下优点：

13、本申请提供一种硅片及其制造方法，制造晶棒后，以晶棒的第一端面或第二端面作为参考面，将参考面划分出至少5个矩形区，其中，沿第一方向至少有三个矩形区，且沿第二方向至少有三个矩形区，经过切割处理之后得到至少5根方棒，然后将方棒进行切割处理得到硅片。晶棒的直径越大，将晶棒开方后制备单根方棒需要修剪浪费的晶棒体积越多，进而导致晶棒的利用率降低。本申请实施例提供的硅片的制造方法，通过将参考面划分为至少5个矩形区，其中，晶棒的直径为a，矩形区的长边为b，矩形区的短边为c，a、b和c满足：c＜b＜2c，且0.23a＜c＜0.25a，通过约束尺寸比例，使得圆形晶棒截面的边角余料最小化。相比传统“单根晶棒开方成单根方棒”的方式，出片率（每公斤晶棒产出硅片面积）可提升5%~10%。

1.一种硅片的制造方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的硅片的制造方法，其特征在于，将所述参考面划分为至少5个所述矩形区，包括：

3.根据权利要求2所述的硅片的制造方法，其特征在于，对所述第一区域进行划分之前，包括：

4.根据权利要求1~3中任一项所述的硅片的制造方法，其特征在于，将所述晶棒切割为至少5根所述方棒，包括：

5.根据权利要求1~3中任一项所述的硅片的制造方法，其特征在于，沿所述第一方向上，相邻的所述矩形区的长边对齐设置；沿所述第二方向上，位于中间的所述矩形区的短边与沿所述第二方向两侧的两个所述矩形区的长边对齐设置。

6.根据权利要求5所述的硅片的制造方法，其特征在于，沿所述第一方向上，相邻所述矩形区的长边之间间隔设置；沿所述第二方向上，位于中间的所述矩形区的短边与沿所述第二方向两侧的两个所述矩形区的长边重合设置。

7.根据权利要求6所述的硅片的制造方法，其特征在于，沿所述第一方向上，相邻所述矩形区的长边之间间隔的宽度为1mm~10mm。

8.根据权利要求1所述的硅片的制造方法，其特征在于，制备所述晶棒的步骤包括：

9.根据权利要求8所述的硅片的制造方法，其特征在于，所述第一预设温度为900℃~1100℃；所述第二预设温度为300℃~500℃；所述第三预设温度为22℃~28℃。

10.一种硅片，其特征在于，采用如权利要求1~9中任一项所述的硅片的制造方法制作而成。